CN1965535B - 无线通信方法,为了建立连接而采用的设备和系统 - Google Patents

Abstract

本发明是一种使用者在无线便携式计算设备和工业或电源或配电设备中的无线装备的设备之间建立无线连接的方法。本发明方法的操作通过第二个计算机程序执行，该程序向使用者提供GUI显示器中的信息并打开与一个选定的工业设备的无线连接。在本发明的其他方面，还描述了一个人机接口和一个系统。

Description

无线通信方法,为了建立连接而采用的设备和系统

技术领域

本发明涉及一个无线设备与另一个无线设备建立通信的方法，并且为了建立通信，在应用中，涉及一个设备和一个系统。特别是，本发明涉及工业、商业、能源或公用事业等设施中的无线通信。

背景技术

在工业中采用以短程无线电发射机和/或接收机进行无线通信的作法，已经司空见惯。一个普遍用于工业的此类无线传输的标准是蓝牙标准。在第一个手持设备和第二个设备之间启动无线通信，在还存在多个这种第二个设备的情况下，最好是用最短的时间和最少的力量，选出所期望的第二个设备。

按照蓝牙标准操作的设备有一个缺点，即使用者为了联系或配置设备，必须知道是所采用的蓝牙服务的名称，至少第一次必须如此。第二个缺点是，必须用很长时间，才能和一个新设备建立连接，即使已经知道设备服务的名称。举例来说，当采用一个象蓝牙管理器这样的无线管理器应用程序时，首先必须由使用者建立设备之间的连接，然后才能在设备之间建立任何交互作用。如果想要断开或连接另一个设备，则使用者必须打开并启动蓝牙管理器，并执行必需的步骤。一旦变化完成，使用者然后才能将注意力转回到维护、控制或设计工作，或者进行手头的其他工作。象蓝牙这样的应用程序在第一次使用时，对于要进行第一次识别的每个设备，需要重复进行多个步骤，有可能达到10个步骤。以后与已识别的设备进行接触，也需要使用者采取许多步骤或动作，激活与已识别设备之间的通信。此外，每个已被识别的设备，常常被这种无线应用程序管理器登录为具有不止一个通信协议，这些通信协议可以组织起来，收集在一起，以表示每个已被发现的设备各自的概貌。对于没有受过无线通信领域专门训练的使用者来说，要用快速、有效、无误的方式，在许多可利用的设备中与一个选定设备建立通信，是非常困难并耗费时间的。

发明内容

本发明可以概括为一种用于建立无线连接的方法和应用程序，一种运行该应用程序的计算设备，最好是手持式或便携式，以及一个包含便携式计算设备及应用程序的系统。

本发明可以采用价格低廉的硬件元件，并且以现有技术为基础。如果采用，例如PDA(便携式数字助理)来启动通信，使用者简单地选择在图形显示器上可以看到的第一个显示部分或按钮，以便显示一个无线设备的清单，然后从清单中选择感兴趣的目标。举例来说，这可以是一个中压或低压电路断路器，以易于识别的文字标明，例如“断路器3”，或者用一个已知的或可识别的符号表示电路断路器，该符号旁也可以附上“断路器3”或“CB 3”等文字。当使用者和/或断路器3附近有很多其他无线装置的设备时，感兴趣的目标断路器3可能就出现在这些无线装置设备共同的显示器上。

本发明的方法的基本想法是将一台对用户真正友好的HMI呈现给操作者。这一点是在很大程度上将明显涉及无线技术的每件事都让使用者无法看到情况下完成的。本发明的方法包含一项大部分在后台运行的应用程序，处理无线连接所需的全部动作。应用程序进行连接，则操作者能集中全部注意力于前台的电脑应用程序，该应用程序可以用于控制、监测、数据记录、发现并修理故障，或进行其他日常事务或正规任务。操作者知道总是可以和附近的任何无线设备建立联系，而不必考虑做到这一点要采用无线连接，或者如何建立一个无线连接。

可以有几种不同方法来落实本发明。最好在前台应用程序的GUI的顶端或侧面，向使用者显示一个图形目标，可以是一个文本、文本窗口、符号、按钮、菜单或类似项目，总是可以看得见，或者在合适的时候，也可以轮流出现。使用者可以轻按、轻敲或用其他方式选择该图形目标，来观看可供选择的替换设备清单。可替换的设备通过后台应用程序成为使用者可以与之相互作用或通信的设备。当使用者已经从清单中做出了选择，清单可以从屏上消失，或仍然在屏上开放，允许进行多次选择。对清单再一次进行替换选择可以是为了更新清单，或者没有选择设备而脱机工作，或者选择来自数据库的设备，或者从最近选择过的设备中选择，或者进行其他有关的选择。在另一个实施方案中，每当前台应用程序(此后称为第一应用程序)需要使用者作出设备选择时，可以自动显示替换选择清单。

设备清单可以包含感兴趣的目标的任何表示方法，例如一个名称、一个符号、一个图标、一个数字，或者是这些项目的组合。

为了进一步改进和使用者的友善关系以及应用的广度，在显示可利用设备之前，本发明还使用一个或多个筛选。只有那些被筛选接受的设备才会作为可利用设备展示给使用者。第一个筛选可以将后台软件应用程序找到的无线设备的特点与储存的由本系统或工厂选择的部分设备清单进行比较。第二个筛选可以与储存的使用者被授权可以用来工作的设备清单进行比较。第三个筛选可以与储存的需要更新软件或需要进行配置的设备清单进行比较。

本发明的主要优点是第一个设备和一个从众多第二设备中挑选出来的第二设备之间的通信可以在非常短的时间内建立，每个设备装备了短程无线通信装置。本发明的另一个优点是在特定场所的众多装备了无线通信装置的各个设备中，可以快速并准确地选择出一个特殊的设备。一个更进一步的优点是使用者可以用最少的必要动作来完成这一切。带有便携式计算机例如PDA的使用者，可以为了例如维护、控制、数据记录等目的，运行任何计算机应用程序，并且不中断运行，或相反，明显地离开当前的应用程序，使用者只是选择PDA上GUI的按钮或其他图标，来显示附近所有已识别的设备的用户友好名称。然后，使用者选择想要与之通信的设备，在这两个动作之后，恢复使用仍然在PDA上运行的感兴趣的计算机应用程序，进行工作。

在或许具有数百控制设备的大型工业装置或商业建筑物、港口、机场或医院中，使用者并不需要知道所希望的或预定的无线设备的目标或服务名称、系统名称或控制名称、通信协议等等，这也是一个优点。

另一个进一步的优点是，建立连接的速度使一个技术人员或操作者几乎可以与所有位于同一个普通环境的许多不同设备中的每一个立即轮流建立连接，同一个普通环境例如为工厂的一部分，仓库的一层，飞机场建筑物内部的一个区域，一部分炼油厂的一个分站，工作过程或生产线的一部分，配电站的一个站中的断路器或保护设备等等。这一点非常有利，可以使任何经授权的，带有无线装备的便携式计算机、PDA、笔记本、组合的移动电话-PDA-照相机的人等等，在需要时能够与一个特定的无线装备的工业组成部分建立联系，然后对与该组成部分有关的一种状态、或一个警报、一种配置、或任何其他正在使用的或储存的数据，进行检查。这项工作可以由一个使用者、操作者或技术人员在正常操作期间或生产环境下，作为例行公事进行。

同样地，任何带有无线装备的计算机、电话等的经授权的使用者，包括操作者、技术人员、工程师等，可以快速并安全可靠地在维护、故障检修、修理期间，或者在产品或生产的类型变化期间，与任何选定的无线装备的组成部分进行联系。与选定的无线装备的设备的联系被简单化并大大加快，从而使这种无线装备的设备，在任何工业环境下的监控、信息检索和/或控制都简单化并加快了。因此，本发明缩短了适应产品类型的适当改变或生产输出的质量或数量的改变所需的转变期间的停机时间、维修时间、配置和/或安装时间。

在一个有利的实施方案中，当第一个计算机程序要求与一台设备通信，以便检索或写入数据，或者为了其他原因与该设备联系时，后台应用程序，此后称之为第二个应用程序，就自动显示用户友好的名称。在此实施方案中，第二个应用程序发现第一个计算机程序应用程序已经对这样一项服务、方法或设备提出要求，则自动向使用者显示已知设备清单，显示在第一个计算机程序应用程序的顶端。

本发明还有一个优点，按照本发明的方法、应用程序、设备和系统，可以和任何按照一种已知的、既定用于短程无线通信的通信协议或标准而进行操作的固定设备一起使用。

附图说明

现在将特别参照附图对本发明的实施方案进行描述，仅仅作为示例，其中：

图1是按照本发明的一个实施方案的一种无线装备的便携式计算设备和用于工业和/或电力产生/分配/传输场所的多个无线装备的设备的原理图。

图2a是按照本发明的另一种情况的一个HMI(人机接口)的原理图；图2b是按照本发明的另一种情况的一个HMI的原理图；

图3是按照本发明的一个实施方案，在便携式计算设备和多个无线装备的设备中的一个设备之间建立通信的方法的流程图；

图4是按照本发明的另一个实施方案，在便携式计算设备和多个无线装备的设备中的一个设备之间建立通信的方法的流程图；

图5是按照本发明的一个更进一步的实施方案，在便携式计算设备和一个无线装备的设备之间建立通信的方法的流程图；

图6是按照本发明的另一种情况的包含附加通信选项的一个HMI(人机接口)的原理图；

图7a是按照本发明的另一个实施方案的一个HMI(人机接口)的原理图；图7b是按照本发明的实施方案的另一种情况的原理图；

图8是按照本发明的一个实施方案，在一个便携式计算设备上运行的第一个计算机程序应用程序和多个无线装备的设备中的一个设备之间建立无线连接的方法的流程图；

图9是按照本发明的一个更进一步的实施方案，在一个便携式计算设备上运行的第一个计算机程序应用程序和多个无线装备的设备中的一个设备之间建立用于通信的无线连接的方法的流程图。

具体实施方式

在工业或商业设施中，就字面的最广义来说，典型的工业设备是生产或维护的装置。举例来说，包括电力生产和/或传输和/或分配安装设备，例如发电机、电路断路器、变压器、保护装置、绝缘子等。在工业设施中，例如轧钢厂的设备可以是连铸机、轧机机座、剪床、测量滚筒、绕线机、熔炉；在造纸厂中，可以是浆料研磨机、浆料处理罐、造纸机、干燥器等；在石油及其气体提取或处理装置中，可以是阀、泵、提升器、压缩器。

图1表示按照本发明的第一个实施方案的在一个工业区域并且附近有许多无线装备的设备的一个无线装备的便携式计算设备的原理图。

该图表示在一道工序中的单独的生产设备，有研磨机2、纸浆机3、造纸机4、干燥机5，每台都装备了带有无线功能的某种类型的传感器。该图还表示了电力分配和功率设备，有可变变压器8、断路器6、变压器9、整流器分台10、交流发电机或备份交流发电机11，同样装备了典型的一种或多种传感器，并且至少有一个数据输入/输出接口并具有无线功能。该图还表示了一个便携式计算设备1，例如PDA，该设备具有无线功能并有一个接口20，最好是图形用户显示器。

一个在操作无线启动的PDA或其他便携式计算设备1的使用者可用它在某一时刻，在便携式计算设备和一个从使用者附近的多个无线装备的设备中选定的(无线装备的)工业设备2-11之间建立无线连接。带有PDA的使用者在执行某种类型的任务，典型的是正围绕一个工业设施行走，典型的是正使用在PDA上运行的第一个计算机程序应用程序。这一计算机应用程序可以是一个文本或字处理程序、维护程序、显示图象的程序、数据记录器、配置程序，简而言之是使用者可以用来执行其部分职务的任何计算机程序。一项职务，例如是操作员、技术人员或工程师，对该设备进行操作、监视、配置、存取数据、记录数据等，或者控制工业设备。

图2a表示和这样一个PDA或其他便携式计算设备一起使用的、带有GUI(图形用户接口)显示器的一个HMI(人机接口)。HMI提供了一个图形目标、按钮、图标或其他可以看到的符号，使用者可以对其选择、轻敲或以任何其他方式激活，以便显示所述第一个可以得到的用于无线通信的设备清单，例如图1所示的那些设备2-11。该图表示一个带有HMI 22的GUI显示器20，HMI 22包括一个显示器24、一个按钮或其他这种图形目标。当显示器24被使用者激活时，呈现以用户友好的名称28或符号表现的包含一个或多个设备的清单26。这些可以是文字名称，例如断路器1、纸浆机2、升降机15、平滑辊2、颜料箱7、备份发电机2等等。另一方面，图形符号可以用来以图画的方式，直观地表示作为设备的各种设施，例如，以图标来表示阀门或搅拌器或电路断路器。符号和文字或数字结合起来可用以标识相同功能的不同设备。为了与选定设备建立联系，使用者轻敲或触摸所显示的用户友好的名称或图标，然后在后台与例如2-11的设备中的选定设备建立无线连接。

图2b表示另一种实施方案。一个不同的图形显示元件，包括至少一个显示元件24，显示元件24被激活后打开，提供一个包含一个或多个用直觉的、人类易读的名称命名的设备清单26或窗口。在这种情况下，作为2a方法“选择”所想要的设备名称之外的另一种方式，可以通过激活一个单独的图形来选择一个设备，例如设备1，该图形是一个标明为“连接”的屏幕按钮50。图2b还指出GUI 20也可以包含用名称来选择设备之外的其他功能。举例来说，它可以提供从同一个图形元件20立即转到使用者操作23、密码操作25，或连接到PC功能元件27。图形显示元件24最好是通过轻敲屏幕、触摸屏幕激活，或者触发或“轻敲”在屏幕上的指示装置或图形输入设备例如计算机鼠标或类似装置，进行激活。

图3表示按照本发明的方法的流程图。当使用者在PDA或其他便携式计算设备上运行第一个计算机程序时，希望和一个在该处的选定设备联系的使用者进行以下各操作。在操作30中，使用者激活PDA(图2中的24)的一个HMI上的按钮或其他显示的图像，以便选择要与之通信的设备。在操作32中，使用者选择一个或多个设备中的一个，这些设备在清单(图2a和2b中的26)中以用户友好的名称或符号作代表。然后，在操作34，使用者立即回到手头的工作，因此，可以在设备和第一个计算机程序应用程序之间建立通信，这很可能包括运行第一个计算机程序，向使用者刚刚选择的设备发送一条信息。在PDA上运行的第二个应用程序通常在任何其他应用程序上显示一个按钮或其他图形，但也不排除其他可能。如果一个使用者希望联系一台设备，使用者可以进行操作30～34。

第二个应用程序可以在PDA接通期间始终在后台运行。该应用程序，或该应用程序的一部分，可以一直存在于处理器存储器中或RAM存储器中。第二个应用程序可以运行并设定为在前台可以看见，即使PDA只有一个操作系统正在，举例来说，为工作、编辑、设定密码等而脱机运行。

对用户友好的名称28或符号的一种情况还包含在一个表格或其他数据结构中，被第二个应用程序用来检索属于与用户友好的名称列出的每台设备的单一无线电地址。当使用者选择了一个用户友好的名称28，显示部分26消失，使用者回到由PDA上运行的第一个应用程序所提供的显示，继续工作。

具有用户友好的名称的设备清单可以在第一时间产生。然后，包含与其单一无线电地址相配合的用户友好名称的设备名称清单可以下载到每个PDA，或者下载到其他便携式计算设备。该设备名称清单可以无线下载，或通过局域网或无线局域网下载，或者从一个数据库或者从一个存储器存储的清单、表格或其他数据结构，通过一个数据网络，例如工业局域网，或甚至从一个可靠连接的因特网下载。作为一种替换方式，设备名称清单可以从一个可移动存储记忆设备中进行检索，该记忆设备可连接到或插入PDA的数据端口或存储器模块的输入端。这也使得想要在不同的工厂使用同一个便携式计算设备的使用者，例如维修工程师，可以通过采用装载了特定装置具体的设备名称清单的插入式存储器模块，而便利地接入位于不同安装地点的设备。在屏幕后面、使用者看不到之处，在PDA上运行的第二个应用程序检查一项地址操作，找出感兴趣的设备的预先设置的无线电地址。依靠采用的通信或无线协议及其他要求，无线电地址可以是全球唯一的，在一个国家唯一的，或者在一个工厂或在某些其他集体中唯一的。然后，应用程序向采用单一设备地址的、感兴趣的设备发送一条无线电信息，与该设备的无线电单元建立无线电通信。

以这种直觉方式，使用者可以通过先选择显示在另一个其他程序上的一个按钮、图标或其他可见记号，与一个感兴趣的工业设备联系；然后，再通过选择用户友好的名称。然后第二个应用程序打开所期望的设备的无线连接。借助于这一方法及应用程序，使用者可以继续使用另一个程序或第一个计算机程序应用程序，向设备发送信息及从设备接收信息，使用者不必知道服务项目的名称或设备的无线电地址，不必知道优选的通信协议或和在一个区域内的一个具体的无线装备的设备建立通信的操作方式，该区域内可能包含许多这种设备。按照本发明，这些功能由第二个应用程序处理。

图4用流程图的形式表示本发明的第二个应用程序可以通过使用者的要求而不时运行，与此同时另外第一个计算机程序应用程序一定程度上在连续运行。流程图表示第一个计算机应用程序已经开始40，在某一点，使用者作出决定41，与一台设备进行联系42。然后通向前面关于图2的描述，即通向操作30′～34′。第一个应用程序继续运行45，或由使用者操作。

图5表示本发明另一个实施方案的流程图。该图表示选择“选择设备”的图形，可通向一系列选择。使用者可选择一个标出名称的设备32，或者另外选择：

-从一个以前联系过的设备的清单中选择53；

-下载一个新的设备清单55；

-从当前设备转换到另一个设备57，断开当前连接的设备，连接到一个以上的设备，

-其他选项，例如对射程内的设备进行扫描，接通一个新的或以前未被识别的设备，对现有设备名称进行编辑/改变，从清单中清除一个已有的标出名称的设备，等等。

图6用示意图表示按照这个实施方案的一个HMI。用相同的图形装置24，表示相同的GUI 20和HMI 22。该图还表示，由使用者通过激活“选择设备”按钮24而显示的清单26，包含附加选项29，及具有用户友好的名称的一个或多个设备清单28。因此，附加选项29可包含：

-设备清单，选择一个附加的或可替换的设备清单；

-新设备，添加一个新的并且已识别的设备；

-最后的呼叫，从最后最近联系过的n个设备的清单中选择；

断开，断开与当前设备的通信联络；搜索，对当地在无线范围内的所有设备进行无线扫描并接通。图6的便携式计算设备1表示为具有一个或多个按钮或按键24h，这些是实际的按钮或按键，而非显示器上的图形目标。不用激活显示一个图形，而只用一个GUI，正如前面关于图2a所作的描述，使用者可以改为使用一个真正或实际的按钮，来完成该方法的一个步骤。一个或多个按钮或按键或姆指轮，可以贡献完成本发明的方法中的一个(或多个)步骤；或者以设定的某些其他方式，执行本方法的一个或多个步骤。例如，如果适当地加以配置，按下一个按钮，例如24h，就可以使得设备清单26显示在屏幕上。

图2b也表示这一实施方案的几个元素。该图表示了一个此处标记为“搜索”的按钮或其他图形元素52，用来对附近的其他无线设备进行搜索。在图2b的实施方案的第一个显示部分上，还表示了密码操作或使用者操作等设置型的任务可以通过第二个应用程序执行。另一方面，一个实际按钮，例如24h或类似物，可以用来或设置为通过按压，就可以启动对设备的搜索。

使用者可以方便地与一个工业设备通信，以便直观地存取或检索数据、检查设定点、调整设定点等，并且借助于本发明的方法及第二个应用程序，可以采用最少的动作。

根据所用系统的范围和类型，本发明的第二个应用程序可以用许多不同的方式实现。例如，第二个应用程序可以作为下列清单中的任何一项来执行：在PDA或其他便携式计算设备上执行的计算机程序；在后台操作的计算机程序；插件程序；地区性地在一个与在另一个计算机上执行的服务处理器合作的便携式计算设备上执行的计算机程序客户应用程序或弱功能客户；装在便携式计算设备上的硬件部分中的应用程序。第二个应用程序的执行最好是采用最少的处理器存储器和/或RAM存储器以及在PDA中运行此功能所需的相关资源。本发明也可以作为网络浏览器使用。

在本发明的一个扩展方案中，第二个应用程序可以设定来回复连接后表示其存在或进行询问的设备传来的无线电信号。在这种情况下，第二个应用程序被设定为对一个无线询问信号的无线硬件发出的一项检测或报告进行答复，并且在图2a、2b所示的PDA的显示器20上显示所述第一设备的清单26。

图8表示比图3更详细的流程图，说明第二个应用程序可以和所期望的无线设备建立无线连接的一个示例。该图表示，当使用者选择了32一个具有用户友好的名称的设备时，第二个应用程序检索到一个无线地址或该设备的唯一无线地址，例如蓝牙地址。这一点可随着下列操作发生：

-查找选定的标出名称的设备的无线电地址33a，

-检索对应于选定的标出名称的设备的无线地址33b，

-请求无线硬件打开与在检索到的无线地址的选定的标出名称的设备的连接33c，

-返回到或公布第一个应用程序的端口数，或其他信道标识符33d，

-在第一个应用程序和选定的标出名称的设备之间传送无线信息或无线检索数据34。

在由第二个应用程序提供的所述第一设备清单26被访问后，在访问第一个所述设备的请求之后，再延迟一段可以预先设置的时间，该清单就会被删除。

图7a表示本发明的另一个实施方案，第二个应用程序可以被执行，从而提出用户友好的设备名称的清单，或相反由第一个计算机程序显示此清单，并且按照典型作法，由使用者或第一个计算机程序应用程序提出请求。于是，依照由第二个应用程序保持的设备名称清单中具有用户友好的名称的设备可以告知第一个程序的使用者，其方式例如，与使用者可以在一个程序的打印功能下选择一个打印机类似。即，不是选择一个单独的、本地的或远程网络的打印机，而是由使用者通过选择一个用户友好的名称，来选择第一个程序将要与之通信的打印机设备。这可以方便地通过第二个应用程序呼叫一个或多个已知的或公开的第一个计算机程序应用程序的API(应用程序设计接口)来实现，使之“集成”或作为一个“插件”运行到第一个应用程序的显示器中，以显示用户友好的设备名称。

图7a表示一个典型的第一个计算机程序的HMI。该图表示一个典型的图形接口项，一个具有许多顺着向下移动的菜单的菜单栏22，菜单可以利用计算机程序中一般采用的各种标题，例如文件、编辑、视图等。菜单栏选项工具22″可以，举例来说，包含多个可以被第一个计算机程序的使用者选择的功能22′″。在此例中，本发明的功能可以通过在第一个或其它计算机程序应用程序的工具22″菜单下进行选择而激活。此处所示的本发明执行时可以作为一个插件或其他附件，或者或多或少无间隙地出现于第一个计算机程序的屏幕控制之中的后台应用程序中，如图形元素24c。图形元素，在此情况下为菜单选项，可以被选来使具有用户友好的名称的无线设备清单被激活，就象上面关于图2a所作的说明一样。图7b表示将本发明无间隙地包含于第一个计算机程序中，这和关于图2b中描述的本发明的另一个实施方案属于同一类型。

在一个进一步的实施方案中，给予使用者的设备清单可被筛选。图9表示一个和图3所描述的相类似的方法，但是增加了筛选功能。该图表示包括一个筛选功能的操作，当使用者为了选择一台设备30而激活图2a-b、7a-b的图形目标28时，图3的操作30开始，于是开始了本图的操作。筛选处理开始，通常使用者看不到这一操作。对所有已知的设备进行检索33f，对清单进行筛选33g，最后将所有设备经过筛选的选择结果交给使用者，以便选择一台具有用户友好的名称或符号的设备32，如图所示。然后通过第二个应用程序，在后台建立与该设备的无线连接，正如前面关于图3-5、8所描述的，以及在图9中用步骤33a-g指示的，然后第一个应用程序可以象前面所描述的那样，与这样选出的设备进行通信34。

筛选可以根据多种需要或条件，以多种方式实现。例如，注册为电气技师的使用者可以看到已筛选的设备清单，例如图1中的设备6-11，根据电气技师在工厂中所处的实际位置作进一步筛选。同样地，一个加工操作员看到的可以是根据生产设备，例如图1中的2-5，筛选过的设备清单；或者另一方面根据使用者在工厂中的地位或加工范围而进一步筛选。一个维修人员可以看到所有设备的未经筛选的清单，另一方面也可以看到已筛选的设备清单，而这些设备已有进行维修的指示，或者清单中的设备处于下列状态，例如现在未操作、高/低值、已有警报等。

使用者在工厂中或一个装置的一个加工区域中所处的位置，可以为便携式计算设备20，和/或工厂中的控制系统所了解，例如已经过探测。设备可以就使用者当前在工厂中或工厂加工过程中所处的位置进行筛选。设备也可以另外根据职务进行筛选，因此，一个电气技师可以看到图1中的设备6-9，而一个操作者或加工技术员只能看到加工设备2-5。使用者还有一定的职权和特权，这也可以纳入对设备的筛选，以便作出最佳化的选择，因此，一个特定的使用者可以根据，例如，所处位置、职务和域使用者的职权等进行访问。

在一个进一步有利的实施方案中，只有当发现第一个应用程序需要到一台设备的通信信道时，才自动显示用户友好的名称清单。这一点可以说是通过在后台运行的第二个应用程序执行的。一旦通过第二个应用程序，或者通过监视器功能，或者通过和第二个应用程序一起运行的一个代理程序，发现第一个计算机程序要求与一台设备通信，第二个应用程序就提供指令，使PDA(或其他便携式计算设备)在第一个应用程序的上方显示用户友好的设备名称或符号清单，与关于图2a、2b和图6所作的说明类似。在实施方案的一个扩展方案中，该实施方案使第一个应用程序通过，例如，自动打开一个菜单选项，例如关于图7a、7b所说明的菜单选项，显示清单。从而使用者被提示从用户友好的设备名称或符号的清单中选择一台第一个应用程序将要通过无线连接与之通信的设备。无线连接再一次通过第二个应用程序，在后台建立，而且使用者不需要知道这是如何完成的。

使用者也可以选择发布指令，使第二个应用程序显示用户友好的名称或无线设备的清单，或显示激活第二个应用程序的任何其他功能的选择方式。这可以是象前面所说的为了联系一台设备，也可以是为了添加设备，搜索设备，或者阅读、编辑或以某种方式配置或重新配置关于由第二个应用程序处理或提出的标出名称的设备的信息，或者为一个或多个使用者用密码对它们进行访问。

图6中便携式计算设备1的一个专用的具体控制装置或按钮24h，可以选择用来实现本发明的方法的一项或多项操作。一个按钮可以是专用的或设定的，按下后就可以进行一项操作，例如：

-显示可以连接的设备，

-打开到一台设备的连接，

-开始设备搜索，

等等，就像上面关于各个不同的实施方案所描述的那样。

上面已经按照两个计算机程序对本发明进行了描述，第一个应用程序用于完成一个工厂或分配站中涉及工作的任务，第二个应用程序用于在后台建立无线连接，多数功能大部分都是使用者看不见的。但是，本发明执行时还可以采取一种组合形式，其中，第二个和第一个应用程序可以组合为一个单独的软件或计算机程序。按照这种方式，可以由用来完成与工作有关的任务的同一个应用程序的一部分或软件或计算机程序在后台建立无线连接。

本发明在一台便携式计算设备和一台在工业装置或能源或电力的传输及分配的装置中用于生产或相关操作、并具有适当的无线通信装备的设备之间，建立无线连接。这种设备的示例在上面已作过说明，例如用于纸浆和纸的生产加工中的设备，以及用于电力传输或分配装置中的断路器、变压器、开关等生产和操作设备。这类设备也可以包括电力生产过程中传输/分配装置的一个或多个传感器。因此，举例来说，设备可以是纸浆或造纸厂、钢厂、炼钢炉厂、轧钢厂中液体线上的压力和/或温度传感器，或者是配电装置中的变压器、防护设备、抽头变换器、充液电力电缆或电缆接头等的工作液体箱中的压力和/或温度传感器。设备可以包含任何类型的一个或多个传感器，并符合清单中性质的变化：机械、电/磁感应、电/磁阻力、电磁辐射。因此，一个这样的设备可以是热或光学的，例如IR传感器，或者借助于磁阻或磁致弹性压力传感器等，以适应机械力的变化。

尽管本发明在本说明书中已经就蓝牙标准进行了描述，或者还与蓝牙专用业务组(SIG)出版的所有标准兼容，但是本发明也可以采用任何其他适当的无线通信协议来实现。一个协议，举例来说，与IEEE-802.11的任何变种、WiFi、WiMax、超宽带(UWB)、ZigBee、IEEE-802.15.4、IEEE-802.13或等效标准或类似标准兼容。同样应该了解，对于通过第二个应用程序打开与一台设备的无线电单元的连接，采用什么类型的无线电地址或无线电身份是有影响的。有了蓝牙系统，就可以采用全球唯一的无线电地址，无论怎样取决于采用的无线协议和装置中的要求，无线电身份可能是在当地工厂中唯一的无线电地址，或者是当地唯一的另一种类型的无线电身份。为了进行识别等原因而有必要以及/或者有利地对无线信号进行加密，例如采用椭圆曲线加密算法的方法，在此情况下，采取与WAPI(WLAN验证及保密基础结构，GB15629.11-2003或以后)兼容的标准，可能是有利的。

在一些工业设备中，在通常大于400MHz的高频下工作的无线电技术，例如在ISM频带，采用根据扩展频谱技术的显著的干扰抑制方法，可能是无线通信的首选类型。例如，一个广谱无线协议，其中每个或任何数据包可以在广谱的其他频率重新发送大约每毫秒7次，可以用于，例如，由ABB开发的被称为用于传感器和制动器的无线接口(Wisa)的协议中。

应该注意，虽然上面以本发明的实施方案作为例子进行了说明，还有几种可以作为已公布的解决方案的不脱离本发明范围的变化和改进，在从属权利要求中加以说明。

Claims (41)

1.一种在具有至少一个第一个计算机应用程序的便携式计算设备(1)和装备了用于无线电通信的元件的第一设备(2-11)之间建立无线连接的方法，其中第一设备是用于在工业装置中进行生产或相关操作的设备，或者是用于能源或电力的传输或分配的装置，其特征在于：

-根据所述第一设备(2-11)的清单中的身份信息，在所述便携式计算设备的GUI显示器的图形显示元件(26)中，显示所述第一设备的用户友好名称，

-接收从所述第一设备的清单中选择所述第一设备(2-11)的信号，

-激活所述第一设备(2-11)的用户友好名称或符号(28)，使第二个应用程序调用所述第一个计算机应用程序的方法或服务，以便为了建立无线连接，向其提供或公布端口，或其他访问信道；

-向第一个计算机应用程序返回或公布端口数或其他信道标识符(33d)；

-使便携式计算设备(1)的无线电通信元件产生与选定的所述第一设备(2-11)建立无线连接的无线信号，以及

-在第一个计算机应用程序和选定的标出名称的第一设备之间无线发送消息或检索数据(34)，

其中，在便携式计算设备(1)的无线电通信元件上，接收无线查询信号，检测无线查询信号是否收到，然后通过第二个应用程序，显示所述第一设备的清单(26)，以及

其中，只有当发现第一个计算机应用程序需要到一台第一设备的通信信道时，才自动显示用户友好的名称清单。

2.权利要求1的方法，其特征在于：使便携式计算设备(1)的无线电通信元件产生无线信号或无线搜索，以便确定所述第一设备中哪些正在所述便携式计算设备的无线范围内操作。

3.权利要求1的方法，其特征在于：通过利用GUI输入装置，激活通过人机接口显示的图形显示元件(26)，以便从可利用的所述第一设备清单中选择所述第一设备(2-11)。

4.权利要求1的方法，其特征在于：显示所述第一设备(2-11)清单，其中每个所述第一设备由人类易读的名称、或直观的名称、或符号来表示。

5.权利要求1-4中任何一个的方法，其特征在于：在后台执行建立无线连接的动作，并且不为使用者所看到。

6.权利要求1的方法，其特征在于从便携式计算设备(1)的记忆存储器中的一份可得到的所述第一设备清单中，检索选定所述第一设备的无线电地址或人类易读的名称或直观的名称或符号的备选动作。

7.权利要求6的方法，其特征在于：通过LAN或WLAN的节点，检索一份可得到的所述第一设备清单，并将其储存在计算设备中。

8.权利要求6的方法，其特征在于：从连接到便携式计算设备的便携式记忆存储装置检索可得到的所述第一设备的一份清单，所述便携式记忆存储装置包含下列清单中的任何一种：可移动记忆存储卡、闪存、可移动硬驱动器、可移动介质、CD、DVD、光学设备。

9.权利要求1的方法，其特征在于：执行无线搜索，以发现新的所述第一设备，并且借助于通过使用者命令或激活的第二个应用程序，将其他所述第一设备添加到所述第一设备清单。

10.权利要求1或9的方法，其特征在于：执行无线搜索，以发现新的所述第一设备，或通过使用者激活图形按钮(52、29)或物理输入装置(24h)来命令或激活，而连接到第一设备。

11.权利要求9的方法，其特征在于：使用者借助于第二个应用程序，进入或储存在无线搜索期间找到的新的所述第一设备的用户友好的名称或符号。

12.权利要求9的方法，其特征在于：在无线搜索期间，自动接收新的所述第一设备的名称，并将其和无线电地址一起储存在所述第一设备清单中。

13.权利要求1的方法，其特征在于：从便携式计算设备发送无线数据信号到选定的所述第一设备，以便建立无线连接。

14.权利要求13的方法，其特征在于：从第一个计算机应用程序，发送无线通信到选定的所述第一设备(2-11)。

15.权利要求14的方法，其特征在于：在所述第一个计算机应用程序中执行任务，并且借助于通过第二个应用程序建立的无线连接，从第一个计算机应用程序发送消息到选定的所述第一设备。

16.权利要求1的方法，其特征在于：借助于所述第一个计算机应用程序的API，调用所述第一个计算机应用程序的方法或服务。

17.权利要求1的方法，其特征在于：首先借助于第二个应用程序，检测从第一个计算机应用程序发出的对于与所述第一设备有关的方法或服务的请求，然后显示由第二个应用程序提供的所述第一设备的清单(26)。

18.权利要求1的方法，其特征在于：在跟随要求访问所述第一设备的请求后的一段时间延迟之后，删除由第二个应用程序提供的所述第一设备的清单(26)的显示。

19.权利要求1的方法，其特征在于：通过使用者的选择或命令或其他动作或由使用者按压按钮，使用者开始第二个应用程序，以便对其进行操作。

20.权利要求1的方法，其特征在于：对所述第一设备的清单进一步动作：进行筛选，并将筛选后的选择送交使用者。

21.权利要求1的方法，其特征在于：对所述第一设备清单进行筛选包括来自下列清单中的任何一个的因素或变量或参数：使用者登录、使用者职务、位置、设备类型、设备状况。

22.权利要求1的方法，其特征在于：通过任何图形输入装置(24、24c、24d、50)，激活由人机接口显示的图形显示元件(24)。

23.权利要求1的方法，其特征在于：通过物理输入装置(24h)，激活由人机接口显示的图形显示元件(24、50)。

24.权利要求22或23的方法，其特征在于：从用户友好的名称或符号清单(26)，提供信息到所述第一个计算机应用程序的显示元件和/或过程，以便所述第一设备(2-11)的清单作为所述第一个计算机应用程序的成分(22’、22”、22’”)，通过视觉，送交使用者。

25.权利要求1的方法，其特征在于：从用户友好的名称或符号清单(26)，提供信息到计算机程序中的显示元件和/或过程，该计算机程序，在一个计算机程序中包含了第一个计算机应用程序和第二个应用程序二者的功能。

26.一个人机接口，HMI，该人机接口按照权利要求1-25中任何一项，在具有至少一个第一个计算机应用程序的便携式计算设备(1)和装备了用于无线电通信的元件的第一设备(2-11)之间建立无线连接，该第一设备是工业装置中用于生产或相关操作的设备，或者是用于能源或电力的生产、传输或分配的装置，其特征在于：GUI显示器包含图形显示元件(26)，该元件：

-是可以看到的，或者添加在计算机应用程序上，并且

-包含所述便携式计算设备的在无线范围内由每个所述第一设备的用户友好名称或符号(28)表示的第一设备的清单(28、29)，

其中，只有当发现第一个计算机应用程序需要到一台第一设备的通信信道时，才自动显示用户友好的名称清单。

27.权利要求26的人机接口，其特征在于：用户友好的名称或符号包含下列清单中任何一个：短名、人格化名称、功能性名称、制造者名称、直观名称、资产身份号、图形符号、功能的图形符号。

28.权利要求26的人机接口，其特征在于：GUI显示器上的图形目标是叠加的，从而使用者可以在人机接口上选择一个位置，图形目标在此处浮动，或者以其他方式在此处显示。

29.权利要求26的人机接口，其特征在于：GUI显示器上的图形目标是叠加的，使其显示在顶部，不管正在运行的任何其它应用程序。

30.一个用于通过实施按照权利要求1-25中任何一项的方法，在具有至少一个第一个计算机应用程序的便携式计算设备(1)和装备了用于无线电通信的元件的第一设备(2-11)之间建立无线通信的系统，该第一设备是工业装置中用于生产或相关操作的设备，或者是用于能源或电力的传输或分配的装置，其特征在于：至少一个便携式计算设备(1)的人机接口包含用于显示无线范围内、在视觉上叠加在运行于所述便携式计算设备的任何应用程序之上的有关一个或多个所述第一设备(2-11)的身份信息的图形元件(26)，其中只有当发现第一个计算机应用程序需要到一台第一设备的通信信道时，才自动显示用户友好的名称清单。

31.权利要求30的系统，其特征在于：所述便携式计算设备(1)运行用来向图形元件提供关于一个或多个所述第一设备的信息的第二个应用程序。

32.权利要求30的系统，其特征在于：在所述便携式计算设备(1)上运行的第二个应用程序，根据使用者对用户友好的名称或符号的选择，检索每个所述第一设备的无线电地址。

33.权利要求30或31的系统，其特征在于：每个所述第一设备的无线电地址取决于预先设置的、并从多个可能的数据通信协议中选择的协议。

34.权利要求32的系统，其特征在于：无线电通信采用包含分组密码算法和/或椭圆曲线算法的方法，进行加密。

35.权利要求33的系统，其特征在于：无线电通信采用包含分组密码算法和/或椭圆曲线算法的方法，进行加密。

36.权利要求30的系统，其特征在于：包含连接到运行服务过程的计算机的数据网络，向在便携式计算设备上运行的第二个应用程序，提供每个第一设备(2-11)的用户友好名称和无线地址的详细资料。

37.权利要求30的系统，其特征在于：包含至少一个数据库，数据库包含每个所述第一设备的用户友好名称和无线地址的详细资料的实例。

38.权利要求30的系统，其特征在于：每个所述第一设备(2-11)的用户友好名称和无线地址的详细资料被提供给多个所述便携式计算设备。

39.权利要求32的系统，其特征在于：所述便携式计算设备(1)包含用于存储每个所述第一设备(2-11)的一份用户友好名称和无线地址的详细资料的记忆存储装置。

40.权利要求39的系统，其特征在于：记忆存储装置至少部分是非易失性的。

41.权利要求40的系统，其特征在于：包含所述第一设备的与无线地址相关的用户友好名称的实例的便携式计算设备的记忆存储装置的一部分由可移动存储介质组成。

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